第四章主要移动通信系统简介-100612

(TDD only)
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公共上行物理信道 物理随机接入信道(PRACH) 物理公共分组信道（PCPCH） 专用下行物理信道 专用上行物理信道 公共下行物理信道 公共导频信道（CPICH） 基本公共控制物理信道(P-CCPCH) 辅助公共控制物理信道(S-CCPCH) 同步信道（SCH） 同步信道(SCH)是一个用于小区搜索的下行链路信号。SCH包括两个子
物理下行共享信道 (PDSCH)
同步信道 (SCH)
捕获指示信道 (AICH)
接入前缀捕获指示信道 (AP-AICH)
寻呼指示信道 (PICH)
CPCH 状态指示信道 (CSICH)
Collision-Detection/Channel-Assignment
Indicator
Channel (CD/CA-ICH)
UMTS WCDMA/FDD UTRA/TDD
3GPP
3G系统中的宽带CDMA系统
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WCDMA的演进
电路域(CS域)的呼叫与承载的分离： 将MSC分为MSC服务器(MSCServer) 和媒体网关(MGW)，使呼叫控制和承 载完全分开 低码片速率TDD：通过了TD_SCDMA 物理层技术规范的技术报告
第四章 主要移动通信系统简介
王卫东
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内容
1、WCDMA 2、TDSCDMA 3、CDMA2000（IS－95A） 4、HSPA 5、LTE 6、IMT-Advanced
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主要关注点
需求 资源管理配置
支撑技术
系统结构
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第一节 WCDMA移动通信系统
信道，基本同步信道（P-SCH）和辅助同步信道（S-SCH）。 物理下行共享信道（PDSCH）
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传输信道 DCH RACH CPCH BCH FACH PCH DSCH
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物理信道
专用物理数据信道(DPDCH) 专用物理控制信道 (DPCCH) 物理随机接入信道 (PRACH) 物理公共分组信道 (PCPCH) 公共导频信道 (CPICH) 基本公共控制物理信道 (P-CCPCH) 辅助公共控制物理信道 (S-CCPCH)
无线帧分割
速率匹配
f i1 , f i 2 , f i3 , , f iVi
传输信道复用
s1, s2 , s3 , , sS
第二次插入DTX指示
w1, w2, w3,, wR
CCTrCH
物理 p3 , , u pU
第二次交织
v p1 , v p 2 , v p3 , , v pU
媒体网关控制功能（MGCF， Multimedia Gateway Control Function）、
IMS媒体网关（IM-MGW， Multimedia Gateway）、
多媒体资源功能（MRF， Multimedia Resource Function）、
中断网关控制功能（BGCF） 应用服务器。
识别。
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哈达玛矩 阵
H2 ＝
1 1 1 1
Walsh 序列
若阶次只限于2的幂次的高阶矩阵，可以利用下式得出： HN = HN/2 H2
H4 = H2 H2 H8 = H4 H2
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c (c,c) (c,-c)
c2,0 = (1,1)
c1,0 = (1)
c2,1 = (1,-1)
3．同类Gold序列互相关特性满足优选对条件。其旁瓣的极大值不超 过该m序列的互相关函数的最大值。
可以看出Gold序列的自相关性不如m序列，但是互相关性比m序列要好。
上行链路使用扰码来区分用户，下行链路则用来区分基站。由于采用多 用户检测技术（MUD），扰码又分为长扰码和短扰码。其中应用多用 户检测技术时采用短扰码。
PSTN
Gi
Gp
GMSC
GGSN
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AuC
C
H Gc
PSTN PSTN
HLR
Gn
Gr
D EIR
G
VLR
B
MSC
E
VLR
B
MSC
F
Gf
Gs
SGSN
CN
A
Gb
BSS
BSC
Abis
BTS
BTS
IuCS
IuPS
RNC
RNS
Iur
Iubis
Node B
cell
Node B
Um
Uu
RNC
ME
SIM-ME i/f or Cu
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Gold序列
我们把两个码长相同的m序列相加，如果相加的两个m序列是一对优 选对，则相加结果叫做一个Gold码序列。Gold码序列的主要性质有以下 三点:
1．Gold码序列具有三值自相关特性，其旁瓣的极大值满足优选对条 件。
2．两个m序列优选对不同移位相加产生的新序列都是Gold序列。对 于n阶m序列，总共有2n-1个不同的相对位移，加上原来的两个m序列本 身，共可以产生2n ＋1个不同的Gold序列。因此，使用同样阶数的移位 寄存器，可以产生的Gold序列数比m序列数多的多。
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m序列
1．m序列的周期P = 2r-1(r是电路中移位寄存器的级数)。在一个周 期内，1的个数为2r-1,0的个数为2r-1－1。遍历的状态数为2r-1（没有遍 历到r个连0状态）。
2．在一个周期内，共有2r-1个游程（连续出现1为1游程，连续出现 0为0游程）。游程长度为k的个数占游程总个数的比例是1/2k (1 k r – 2 )。另外，长度为r的1游程和长度为r-1的0游程各有一个。
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多种传输技术的组合 特点 1、扰码＋扩频码 2、卷积码＋Turbo码 3、时隙化处理
4、带宽较宽
5、业务复用技术
WCDMA（UMTS/FDD）
多址接入方案 信道编码方案 提高功控精度和速度
无法使用频率复用技术 用户可同时接受多种服务
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狭义伪随机序列
x (l)
u p1, u p2 , u p3 , , u pU
传输信道复用
CCTrCH
物理信道分割
第二次交织
v p1, v p2 , v p3 , , v pU
物理信道映射
上行 20链10路-9-15
速率匹配
aim1, aim2 , aim3,, aimAi bim1, bim2 , bim3,, bimBi
3．m序列和其移位后的序列逐位模2相加，所得的序列还是m序列 ，只是相移不同而已。即模2相加的m序列与原m序列具有相同的线性
反馈，只是初相不同。 4．具有双值自相关特性，其归一化的自相关函数为：
R( ) 1P1
0 0
但是当用户的数量不断增加时，m序列的序列 数资源开始显得窘迫。
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信道
BCCH- PCCHSAP SAP
DCCHSAP
CCCH- SHCCH- CTCHSAP SAP SAP
(TDD only)
DTCHSAP
MAC SAPs
BCH PCH CPCH
(FDD only)
Transport
RACH FACH USCH DSCH DCH Channels
SIM USIM
MS
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3GPP R4网络体系结构
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PSTN PSTN
PSTN
Gi
Gp
T-SGW R-SGW
CS- Mc GMSC MGW server
GGSN
C
Mh
Gc
PSTN
Nc
HLR H AuC
Gn
Nb
Gr
D EIR
G
F
Gf
VLR
VLR
BE
B
Gs
MSC server Nc
MSC server
SF = 1
SF = 2
c4,0 = (1,1,1,1) c4,1 = (1,1,-1,-1) c4,2 = (1,-1,1,-1) c4,3 = (1,-1,-1,1)
SF = 4
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伪随机序列——m序列, Gold序列
在CDMA中，抗干扰、抗多径、抗截获、保密、多址通信、实现同步等，都 与系统采用的扰码序列密切相关。为满足这些要求，扰码序列一般采用我们 上面介绍的第一类广义伪随机序列来实现用户以及基站的识别，因此它应具 有以下理想特征： － 有尖锐的自相关特性 － 尽可能小的互相关值 － 足够多的序列数 － 尽可能大的序列复杂度 － 序列平衡 － 工程上易于实现
R99
R4
R5
R6
R7
LTE
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6
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R99
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WCDMA系统的网络结构
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网络结构
核 心 网（CN）
Iu RNS
RNC
RNS Iur
Iu RNC
Iub Node B
Iub Node B
Iub Node B
Iub Node B
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3GPP R99网络体系结构
添加CRC 传输块级联/分割
oir1, oir 2 , oir3,, oirKi
信道编码
ci1, ci2 , ci3,, ciEi
速率匹配
gi1, gi2 , gi3,, giGi